Построение вскрывающих и подготовительных существующих горных выработок
При построении выработок без использования таблицы маркточек:
1. Подготовьте таблицу моделируемых выработок (таблица 2.1)
2. В базе данных создайте проекты для выработок с произвольными именами
3. Загрузите проект и сделайте его текущим.
4. Создайте в проекте выработки по их бортам из файла *.dxf. Для этого используется функция «Создание выработки по ее бортам» (см. раздел «Отработка»).
5. При импорте выработок укажите высоту выработки.
6. Результаты представьте в виде, аналогично рисунку 2.13.
При построении выработок с использованием таблицы маркточек:
1. Подготовьте таблицу моделируемых выработок (таблица 1) и таблицу маркточек.
2. В базе данных создайте проекты для выработок и маркточек с произвольными именами.
3. Загрузите проект и сделайте его текущим.
Таблица 2.1 – Моделируемые выработки
| № | Наименование | Вид выработки | Назначение | Струя | № в схеме транспорта | № в схеме вентиляции |
| 1 | Вспомогательный ствол | Вскрывающая | Подача свежей струи воздуха | свежая струя | - | 1 |
| 2 | Восточный откаточный квершлаг | Вскрывающая | Подача свежей струи воздуха | свежая струя | - | 2 |
| 3 | Восточный пологий откаточный квершлаг | Вскрывающая | Подача свежей струи воздуха | свежая струя | - | 3 |
| 4 | 2-й восточный конвейерный штрек | Подготовительная | Подача свежей струи воздуха | свежая струя | - | 4 |
| 5 | Демонтажный ходок | Подготовительная | Вентиляция | свежая струя | - | 5 |
| 6 | Конвейерный ходок центральный | Подготовительная | Вентиляция, транспорт горной массы | исходящая струя | - | 6 |
| 7 | Конвейерный штрек | Подготовительная | Подача свежей струи воздуха, транспорт горной массы | свежая струя | 1 | - |
| 8 | Конвейерный ходок 2-й восточной лавы | Подготовительная | Подача свежей струи воздуха, транспорт людей и оборудования | исходящая струя, уголь | 2 | 7 |
| 9 | наклонный конвейерный квершлаг | Вскрывающая | Вентиляция, транспорт горной массы | исходящая струя, уголь | 3 | 8 |
| 10 | Главный ствол | Вскрывающая | Вентиляция, транспорт горной массы | исходящая струя, уголь | 4 | 9 |
|
|
|
4. Создайте в проекте выработки по их бортам из файла *.dxf. Для этого используется функция «Создание выработки по ее бортам» (см. раздел «Отработка»).
5. При импорте выработок укажите высоту выработки.
6. Импортируйте в проект маркточки из файла *.xls, используя функцию «Импорт маркточек из MSExcel» (см. раздел «Маркточки»).
7. Проведите интерполяцию по маркточкам, используя функцию «Интерполяция выработок по маркточкам» (см. раздел «Отработка»). При использовании маркточек каждую выработку желательно импортировать в отдельный проект.
|
|
|
Рисунок 2.13 - Модель существующих выработок
Построение проектных горных выработок
Исходя из оставшихся к отработке запасов и существующей сети горных выработок, с учетом ограничивающих факторов (геологические нарушения, подработка-надработка пластов и др.) производится планировка горных работ на 5-7 лет.
Эскизные варианты проектных (плановых) горных выработок отражаются в модели. Построения проводятся в следующей последовательности:
1. В инспекторе объектов выбрать «Выработки» (или «Дамбы», «Каналы» для открытых горных работ).
2. По нажатию правой клавиши мыши создать новую выработку.
3. Выбрать созданную выработку, по нажатию правой клавиши мыши выбрать «проектирование трассы».
4. Выбрать параметры сечения выработки.
5. Выбрать вид привязки трассы выработки к поверхностям модели. Провести трассу выработки.
6. При проведении выработки без привязки к существующим поверхностям установить параметры плоскости, в которой будет проходить выработка (режим Окно визуализации –Экран – Границы видимости – Разрез) и провести трассу выработки.
|
|
|
Возможные виды проектируемых выработок представлены на рисунке 2.14.
Рисунок 2.14 - Дополнение модели проектными горными выработками
Построение календарных планов развития горных работ
Необходимо построить 2-3 варианта развития горных работ в отдельных каталогах базы данных. Последовательность построений:
1. Сканированный или сфотографированный план горных выработок вводится в программу, обеспечивающую работу с векторной графи-кой.
2. Проанализировать состояние горных работ на горнодобывающем предприятии (оставшиеся запасы, применяемая техника, количество добычных и подготовительных забоев, фактическая производительность добычных забоев, плановая производственная мощность, качество добываемой горной массы). Результаты анализа горного предприятия представить в таблице. Ориентировочный перечень показателей на примере угольной шахты приведен в табл. 2.2.
Таблица 2.2 – Наименования показателей, характеризующих текущее состояние горного предприятия
| № пп | Наименование показателя | Характеристика |
| 1 | Марка угля, который добывается | К, Ж |
| 2 | Угол падения пластов, град. | l8=9-18°; L1= 13-29°; K8=13-24˚; |
| 3 | Промышленные запасы угля (которые остались), тыс. т. | L1=1430; К8=2818; |
| 4 | Мощность пласта, м. | l8= 0,85-0,90м; L1=1,14-1,23м; К8=1,09м |
| 5 | Проектная производственная мощность, тыс. т/год | 600 тыс.т/год |
| 6 | Плановая производственная мощность тыс. т/год | 560,0 тыс.т/год |
| 7 | Фактическая добыча по шахте, тыс.т/год | 677,8 тыс.т/год |
| 8 | Наименование очистных выработок | l8 – 2 западная лава L1 – 3 восточная лава К8 – 2 восточная лава |
| 9 | Оборудование в забое | l8 – крепление ДМ, струг УСТ-2, конвейер УСТК L1 – крепление ДМ, комбайн УКД-200, конвейер СП-163М К8 – крепление ДМ, комбайн УКД-200, конвейер СП-163М |
| 10 | Длина лавы, м | l8= 198м; L1=213м; К8= 210м |
| 11 | Длина выемочного поля, м | l8= 900м; L1=839м; К8= 750м |
| 12 | Фактическая добыча из лавы, т/сут | l8 = 365т/сут; L1= 679т/сут; К8= 380т/сут |
3. Производится графическая планировка размещения добычных забоев на 5-7 лет работы шахты исходя из имеющихся запасов, принятого проектом способа подготовки, длины лавы, размера целика возле главных наклонных выработок (50 м), годового подвигания очистного забоя.
|
|
|
4. Формируется график ввода-выбытия добычных забоев (табл. 2.3,2.4).
Таблица 2.3 – Ввод-выбытие лав (вариант 1)
| Наименование лавы | Lсп, м | Ввод | Длительность отработки, мес | Выбытие | Подвигание, м |
| 3-я восточная лава | 865 | 01.01.2018 | 22 | 01.11.2019 | 45 |
| 4-я восточная лава | 910 | 01.11.2019 | 22 | 01.09.2021 | 40 |
| 5-я восточная лава | 954 | 01.09.2021 | 23 | 01.08.2023 | 48 |
| 6-я восточная лава | 1003 | 01.08.2023 | 24 | 01.08.2025 | 45 |
Таблица 2.4 – Ввод-выбытие лав (вариант 2)
| Наименование лавы | Lсп, м | Ввод | Длительность отработки, мес | Выбытие | Подвигание, м |
| 3-я восточная лава | 865 | 01.01.2018 | 22 | 01.11.2019 | 45 |
| 4-я восточная лава | 910 | 01.11.2019 | 22 | 01.09.2021 | 40 |
| 5-я восточная лава | 954 | 01.09.2021 | 23 | 01.08.2023 | 48 |
| 6-я восточная лава | 1003 | 01.08.2023 | 24 | 01.08.2025 | 45 |
| 7-я восточная лава | 924 | 01.01.2024 | 20 | 01.09.2025 | 156 |
| 8-я восточная лава | 733 | 01.09.2025 | 16 | 01.01.2027 | 150 |
В соответствии с графиком ввода-выбытия добычных забоев разрабатывается план проведения горных выработок (таблица 2.5,2.6).
Таблица 2.5 - Результаты расчета плана проведения горных выработок (вариант 1)
| Наименование лавы | Наименование выработок | Длина, м | Скорость, м/сут | Начало | Окончание | Длит., мес |
| 3-я восточная лава | конв. штрек 3-й восточной лавы | 1060 | 1,6 | 01.07.2017 | 01.09.2019 | 27 |
| 4-я восточная лава | вент. ходок 4-й восточной лавы | 201 | 1,6 | 01.09.2018 | 01.02.2019 | 5 |
| конв. ходок центр. части 4-й восточной лавы | 203 | 1,6 | 01.09.2018 | 01.02.2019 | 5 | |
| разрезная печь 4-й восточной лавы | 205 | 1,6 | 01.02.2019 | 01.07.2019 | 5 | |
| конв. штрек 4-й восточной лавы | 1010 | 1,6 | 01.07.2019 | 01.08.2021 | 25 | |
| 5-я восточная лава | вент. ходок 5-й восточной лавы | 181 | 1,6 | 01.04.2020 | 01.08.2020 | 5 |
| конв. ходок центр. части 5-й восточной лавы | 182 | 1,6 | 01.04.2020 | 01.08.2020 | 5 | |
| разрезная печь 5-й восточной лавы | 209 | 1,6 | 01.08.2020 | 01.01.2021 | 5 | |
| конв. штрек 5-й восточной лавы | 1120 | 1,6 | 01.01.2021 | 01.05.2023 | 28 | |
| 6-я восточная лава | вент. ходок 6-й восточной лавы | 197 | 1,6 | 01.12.2021 | 01.04.2022 | 5 |
| конв. ходок центр. части 6-й восточной лавы | 200 | 1,6 | 01.12.2021 | 01.04.2022 | 5 | |
| разрезная печь 6-й восточной лавы | 205 | 1,6 | 01.04.2022 | 01.10.2022 | 5 | |
| конв. штрек 6-й восточной лавы | 1150 | 1,6 | 01.10.2022 | 01.02.2025 | 29 |
Таблица 2.6 - Результаты расчета плана проведения горных выработок (вариант 2)
| Наименование лавы | Наименование выработок | Длина, м | Скорость, м/сут | Начало | Окончание | Длит., мес |
| 3-я восточная лава | конв. штрек 3-й восточной лавы | 1060 | 1,6 | 01.07.2017 | 01.09.2019 | 27 |
| 4-я восточная лава | вент. ходок 4-й восточной лавы | 201 | 1,6 | 01.09.2018 | 01.02.2019 | 5 |
| конв. ходок центр. части 4-й восточной лавы | 203 | 1,6 | 01.09.2018 | 01.02.2019 | 5 | |
| разрезная печь 4-й восточной лавы | 205 | 1,6 | 01.02.2019 | 01.07.2019 | 5 | |
| конв. штрек 4-й восточной лавы | 1010 | 1,6 | 01.07.2019 | 01.08.2021 | 25 | |
| 5-я восточная лава | вент. ходок 5-й восточной лавы | 181 | 1,6 | 01.04.2020 | 01.08.2020 | 5 |
| конв. ходок центр. части 5-й восточной лавы | 182 | 1,6 | 01.04.2020 | 01.08.2020 | 5 | |
| разрезная печь 5-й восточной лавы | 209 | 1,6 | 01.08.2020 | 01.01.2021 | 5 | |
| конв. штрек 5-й восточной лавы | 1120 | 1,6 | 01.01.2021 | 01.05.2023 | 28 | |
| 6-я восточная лава | вент. ходок 6-й восточной лавы | 197 | 1,6 | 01.12.2021 | 01.04.2022 | 5 |
| конв. ходок центр. части 6-й восточной лавы | 200 | 1,6 | 01.12.2021 | 01.04.2022 | 5 | |
| разрезная печь 6-й восточной лавы | 205 | 1,6 | 01.04.2022 | 01.10.2022 | 5 | |
| конв. штрек 6-й восточной лавы | 1150 | 1,6 | 01.10.2022 | 01.02.2025 | 29 | |
| 7-я восточная лава | вент. ходок 7-й восточной лавы | 177 | 1,6 | 01.05.2023 | 01.09.2023 | 5 |
| конв. ходок центр. части 7-й восточной лавы | 158 | 1,6 | 01.05.2023 | 01.08.2023 | 5 | |
| разрезная печь 7-й восточной лавы | 208 | 1,6 | 01.08.2023 | 01.01.2024 | 5 | |
| вент. штрек 7-й восточчной лавы | 827 | 1,6 | 01.01.2024 | 01.09.2025 | 21 | |
| конв. штрек 7-й восточной лавы | 836 | 1,6 | 01.01.2024 | 01.09.2025 | 21 | |
| 8-я восточная лава | вент. ходок 8-й восточной лавы | 231 | 1,6 | 01.11.2024 | 01.04.2025 | 5 |
| конв. ходок центр. части 8-й восточной лавы | 214 | 1,6 | 01.11.2024 | 01.04.2025 | 5 | |
| разрезная печь 7-й восточной лавы | 218 | 1,6 | 01.04.2025 | 01.09.2025 | 5 | |
| конв. штрек 8-й восточной лавы | 660 | 1,6 | 01.09.2025 | 01.01.2027 | 16 |
5. На плане горных выработок по каждому пласту наносятся не-обходимые горные выработки, откладывается годовое подвигание лавы на планируемый период (рисунки 2.15, 2.16).
6. На основе построенной в программном обеспечении «Шахта 3D» трехмерной модели шахты производится построение развития гор-ных работ в пространстве. Построения проводятся в режиме построений проектных горных выработок. Выработки делятся по годам. Для каждого года создается свой проект. Части выработок, соответствующие разным годам проведения, отображаются различным цветом (рисунок 2.17).
Рисунок 2.15 – Календарный план развития горных работ (вариант 1)
Вторая стратегия подразумевает ввод дополнительных лав, календарный план для которых представлен на рисунке 2.16.
Рисунок 2.16 – Календарный план развития горных работ (вариант 2)
Рисунок 2.17 – Общий вид модели развития горных работ
7. По каждому построенному варианту развития горных работ производится расчет показателей вариантов (объемы добычи, объем проводимых горных выработок, концентрация горных работ и др.). Результаты расчетов оформляются в виде таблицы, на основании которой производится анализ и сравнение вариантов.
Таблица 2.7 – Сравнение показателей вариантов стратегий развития горных работ
| Показатель | Вариант 1 | Вариант 2 |
| Плановая добыча по шахте, т/сут | 679 | 679 |
| Количество добычных забоев | 4 | 6 |
| Длина проводимых выработок, м | 6123 | 9652 |
| Средняя нагрузка на очистной забой | 679 | 679 |
Построение схемы транспорта
Схема транспорта, добытого в действующем добычном забое угля представлена на рисунке 21, ее составляют следующие выработки:
Конвейерный штрек → конвейерный ходок 2-й восточной лавы → наклонный конвейерный квершлаг → Наклонный вентиляционный квершлаг → главный ствол.
Рисунок 2.18 – схема транспорта
Построение схемы вентиляции
Схема поступления свежей струи в добычной забой представлена на рисунке 2.19, она состоит из следующих горных выработок:
Вспомогательный ствол → Восточный откаточный квершлаг→ Восточный пологий откаточный квершлаг→ 2-й восточный конвейерный штрек→ Демонтажный ходок → Лава
Рисунок 2.19 – схема поступления свежей струи в добычной забой
Схема отвода исходящей струи воздуха из добычного забоя представлена на рисунке 23, она состоит из следующих горных выработок:
Лава → конвейерный ходок центральный→ Конвейерный штрек→ конвейерный ходок 2-й восточной лавы→ наклонный конвейерный квершлаг→ главный ствол.
Рисунок 2.20 – схема отвода исходящей струи воздуха
ВЫВОД
Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Компьютерные модели проще и удобнее исследовать в силу их возможности проводить т. н. вычислительные эксперименты, в тех случаях когда реальные эксперименты затруднены из-за финансовых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый результат. Логичность и формализованность компьютерных моделей позволяет определить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объекта-оригинала (или целого класса объектов), в частности, исследовать отклик моделируемой физической системы на изменения её параметров и начальных условий.
Построение компьютерной модели базируется на абстрагировании от конкретной природы явлений или изучаемого объекта-оригинала и состоит из двух этапов — сначала создание качественной, а затем и количественной модели. Чем больше значимых свойств будет выявлено и перенесено на компьютерную модель — тем более приближенной она окажется к реальной модели, тем большими возможностями сможет обладать система, использующая данную модель.
В ходе выполнения курсового проекта были изучение современные методические подходы, используемые при моделировании развития горных работ, на примере погоризонтного способа подготовки и сплошной системы разработки.
С помощью программного обеспечения AutoCAD, Microsoft Excel и Шахта-3D были смоделированы: дневная поверхность и поверхность пластов угольного месторождения, разведочные скважины, вскрывающие и подготавливающие горные выработки построен календарный план развития горных работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методические указания к выполнению курсового проекта студентов по курсу «Компьютерное моделирование пластовых месторождений» (для студентов специальности 21.05.04 «Горное дело» / В.Б.Скаженик – Донецк: ДонНТУ, 2016, 16 с.
2. Возможности горно-геологической информационной системы Micromine при проектировании горных работ [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.micromine.ru/mine-design-with-gis/
3. Капутин, Ю. Е. Моделирование месторождений и оценка ресурсов (с использованием Студии 3): учебный курс / Ю. Е. Капутин. – С-Петербург, 2007. – 188 с.
4. Капутин, Ю. Е. Информационные технологии и экономическая оценка горных проектов (для горных инженеров) / Ю. Е. Капутин. – Спб.: Недра, 2008. – 397 с.
5. Попков, Ю. Н. Информационные технологии в горном деле: учеб. пособие / Ю. Н. Попков, А. Ю. Прокопов, М. В. Прокопова ; Шахтинский институт (филиал) – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. – 202 с.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 306; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!